專利名稱：用于旋轉(zhuǎn)電機的定子線圈的電線成形裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及用于制造旋轉(zhuǎn)電機的裝置和方法，例如在電動車輛中用作電動機 和發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)電機。特別地，本發(fā)明涉及一種用于旋轉(zhuǎn)電機的定子線圈的電線成形裝置和方法，該裝 置和方法將定子線圈的線圈末端形成所需的形狀。在下文中，線圈末端表示位于旋轉(zhuǎn)電機 的定子芯槽的外面的定子線圈的軸向端部。2現(xiàn)有技術(shù)通常，為了增加旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)矩密度，有必要增大形成電機定子線圈的電線的空 間系數(shù)，例如，采用矩形橫截面的導(dǎo)線作為電線。另外，還有必要將對旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生 幾乎沒有貢獻的定子線圈的線圈末端最小化。進一步，通過例如在線圈末端設(shè)置曲柄形部 來最小化定子線圈的線圈末端。尚未審查的公開號為2003-264964的日本專利申請公開了一種在旋轉(zhuǎn)電機的定 子線圈的線圈末端上設(shè)置曲柄形部的方法。根據(jù)該方法，具有矩形橫截面的電線首先成形 為，使用第一對凸型和凹型成形模具在第一平面上形成電線內(nèi)的二維曲柄形部。然后，電線 進一步成形為，使用第二對凸型和凹型成形模具在垂直于第一平面的第二平面上形成電線 的三維彎曲部。彎曲部位于旋轉(zhuǎn)電機中定子芯槽的外面，并構(gòu)成定子線圈的線圈末端的一 部分。彎曲部大體上是三角形，包括在其頂部的曲柄形部。接下來，將彎曲部保持在第二對 成形模具之間，使用凹型彎曲模具在彎曲部的每一端處彎折電線，從而形成電線的一對直 線部。直線部通過彎曲部連接起來，分別容納在定子芯的兩個槽中。通常，用于電線成形的成形模具，包括尚未審查的公開號為2003-264964的日本 專利申請所公開的模具，是根據(jù)電線的所需要的加工尺寸來制造。例如，當一對凸型和凹型成形模具用于形成如圖13A所示臺階狀的電線的彎曲部 92時，凸型和凹型成形模具的成形面91和90之間的間隙Wa通常在彎曲部92的整個長度 上保持不變。也就是說，對于彎曲部92的直線部分的成形面91和90之間的間隙Wa設(shè)置 為等于同一彎曲部的彎折部分的間隙。此外，間隙Wa還設(shè)置為等于彎曲部92的所需的加 工寬度。然而，電線可以是一種絕緣涂層電線，其包括導(dǎo)電體和覆蓋導(dǎo)電體的電絕緣體。在 這種情況下，由于成形過程中絕緣體的膨脹和收縮，若保持固定間隙Wa，很難制成彎曲部 92的所有部分具有所需的加工寬度的電線的彎曲部92。更具體地，在彎曲部92的彎折部 分的彎折外表面，絕緣體在彎曲部92的長度方向上變長，在寬度方向上變細，從而降低了 電線的耐壓性。因此，若旋轉(zhuǎn)電機包含由所述電線和采用相同方法成形的其他電線作為電 線構(gòu)成的定子線圈，則在旋轉(zhuǎn)電機工作期間，這些電線之間會發(fā)生放電現(xiàn)象。另一方面，在 彎折部分的彎折內(nèi)表面，絕緣體在彎曲部92的長度方向上變短，在寬度方向上變粗，從而 在寬度方向上凸出。因此，難以將上述電線和采用相同方法成形的其他電線一起多層緊密 地卷繞來構(gòu)成旋轉(zhuǎn)電機的定子線圈。
此外，當絕緣體由已經(jīng)結(jié)晶變硬的熱塑樹脂制成時，絕緣體上可能出現(xiàn)裂縫，從而 降低了絕緣性能。另一方面，當絕緣體由未結(jié)晶柔軟的熱塑樹脂制成時，在成形步驟之后絕 緣體趨向于恢復(fù)初始的形狀，如圖13B箭頭所示。因此，使成形的彎曲部92滿足所需加工 尺寸是很困難的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電線成形裝置，用于形成旋轉(zhuǎn)電機的定子線圈 中電線的彎曲部。電線由具有矩形橫截面的導(dǎo)電體和覆蓋導(dǎo)電體的電絕緣體構(gòu)成。電線的 彎曲部將要設(shè)置在旋轉(zhuǎn)電機的定子芯槽的外部，并連接將要分別容納在定子芯的兩個槽內(nèi) 的一對電線直線部分。電線成形裝置包括一對凸型和凹型成形模具和加壓機構(gòu)。凸型成形 模具具有包括多個直線部分和多個彎折部分的成形面，凹型成形模具也具有包括多個直線 部分和多個彎折部分的成形面。凹型成形模具的成形面的每個直線部分與凸型成形模具的 成形面的一個直線部分相對應(yīng)。凹型成形模具的成形面的每個彎折部分與凸型成形模具的 成形面的一個彎折部分相對應(yīng)。加壓機構(gòu)使凸型和凹型成形模具中的一個向另一個移動， 從而在凸型和凹型成形模具的成形面之間在彎曲部的寬度方向上向電線的彎曲部施加壓 力。此外，在電線成形裝置中，凸型和凹型成形模具配置為當兩者相互之間最接近時凸型和 凹型成形模具的成形面上一對相對應(yīng)的彎折部分之間的間隙W2在尺寸上不同于成形面上 一對相對應(yīng)的直線部分之間的間隙W1。上述配置能夠使電線彎曲部的彎折部分的寬度等于同一彎曲部的直線部分的寬 度，即使在向彎曲部施加壓力期間絕緣體在彎曲部的彎折部分上的變形程度與在直線部分 上不同。因此，電線彎曲部能夠成形為彎曲部的所有部分具有一個所需的加工寬度。在本發(fā)明的更多實施例中，間隙W2可設(shè)置為小于間隙W1。間隙W2的尺寸可優(yōu)選地與間隙W1不同，在給定方向上以給定的距離偏離這對相 應(yīng)的成形面的彎折部分的至少一個曲率中心。電線成形裝置可優(yōu)選地進一步包括抑制機構(gòu)，其在彎曲部的厚度方向上向電線的 彎曲部施加壓力，從而在加壓機構(gòu)壓制彎曲部期間抑制彎曲部在厚度方向上凸起。進一步，抑制機構(gòu)可由加壓板和至少一個彈性元件組成，該加壓板向電線的彎曲 部施加壓力，該彈性元件向加壓板在彎曲部的厚度方向上朝向彎曲部施加彈性力。電線成形裝置優(yōu)選地進一步包括保持機構(gòu)，其在加壓機構(gòu)向彎曲部施加壓力期間 使該對電線的直線部之間的間隔保持不變。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種旋轉(zhuǎn)電機的定子線圈的電線的彎曲部的成形 方法。電線由具有矩形橫截面的導(dǎo)電體和覆蓋導(dǎo)電體的電絕緣體組成。電線的彎曲部將要 設(shè)置在旋轉(zhuǎn)電機的定子芯槽的外部，連接將分別容納在定子芯的兩個槽內(nèi)的電線的一對直 線部。該方法包括步驟(1)準備一對凸型和凹型成形模具，凸型和凹型成形模具的每一個 具有包括多個直線部分和多個彎折部分的成形面，凸型成形模具的成形面的每個直線部分 與凹型成形模具的成形面的一個直線部分相對應(yīng)，凸型成形模具的成形面的每個彎折部分 與凹型成形模具的成形面的一個彎折部分相對應(yīng)；(2)在凸型和凹型成形模具的成形面之 間設(shè)置電線的彎曲部；(3)使凸型和凹型成形模具中的一個朝向另一個移動，從而在彎曲 部的寬度方向上在凸型和凹型成形模具的成形面之間壓制電線的彎曲部。另外，在該方法中，凸型和凹型成形模具配置為當它們相互之間最接近時凸型和凹型成形模具的成形面的 一對相應(yīng)的彎折部分之間的間隙W2在尺寸上不同于成形面的一對相應(yīng)的直線部分之間的 間隙W1。上述方法能夠使電線的彎曲部的彎折部分的寬度等于同一彎曲部的直線部分的 寬度，即使在向彎曲部施加壓力期間絕緣體在彎曲部的彎折部分處的變形程度與在直線部 分處不相同。因此，電線的彎曲部能夠成形為彎曲部的所有部分具有所需的加工寬度。在該方法中，間隙W2可設(shè)置為小于間隙W1。該方法優(yōu)選地可進一步包括，在彎曲 部的厚度方向上抑制電線的彎曲部，從而當在寬度方向上向彎曲部施加壓力時抑制彎曲部 在厚度方向上凸起。


通過以下詳細描述和本發(fā)明一個實施例的附圖能夠更加充分地理解本發(fā)明。但 是，該優(yōu)選實施例僅出于說明和理解的目的，不應(yīng)將本發(fā)明限制為特定的實施例。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的電線成形裝置的透視圖；圖2A是電線成形裝置的凹型成形模具的平面圖；圖2B是凹型成形模具沿著圖2A所示II B- II B線的橫截面圖；圖3A是電線成形裝置的凸型成形模具的平面圖；圖3B是凸型成形模具的側(cè)視圖；圖4是當凸型和凹型成形模具相互最接近時凸型和凹型成形模具的成形面之間 的尺寸關(guān)系的平面圖；圖5是圖4中圓形部分A的放大平面圖；圖6是在電線成形裝置開始形成電線的彎曲部之前凸型和凹型成形模具之間的 相對位置的平面圖；圖7是在形成電線的彎曲部期間凸型和凹型成形模具之間相對位置的平面圖；圖8是當剛剛完成形成電線的彎曲部時凸型和凹型成形模具之間相對位置的平 面圖；圖9是當剛剛完成形成電線的彎曲部時電線成形裝置的透視圖；圖10是在完成電線的彎曲部的形成之后電線成形裝置恢復(fù)到初始狀態(tài)時的透視 圖；圖11是電線成形裝置形成的電線的彎曲部的平面圖；圖12A是沿著圖11所示的XHA-XIIA線的橫截面圖；圖12B是沿著圖11所示的XII B- XD B線的橫截面圖；圖13A和13B是現(xiàn)有技術(shù)的平面圖。
具體實施例下文參照圖1-12描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的電線成形裝置10的總體結(jié)構(gòu)。電線成形裝置10 設(shè)計成使用于旋轉(zhuǎn)電機的定子線圈的電線23成形。值得注意，為了簡單起見，圖1中忽略
6了在垂直方向D1上往復(fù)驅(qū)動移動板11的驅(qū)動機構(gòu)(例如，電動機或致動器)。在本實施例中，電線23是一種絕緣涂層導(dǎo)電體，其包括具有矩形橫截面的導(dǎo)電體 和覆蓋導(dǎo)電體的電絕緣體。例如電線23的長度是幾米。此外，參照圖11，電線23包括多個 直線部23b和多個彎曲部23a。直線部23b相互平行地直線延伸，以預(yù)定的間隔設(shè)置。每個 直線部23b容納在旋轉(zhuǎn)電機的定子芯的多個槽中的一個內(nèi)。每個彎曲部23a連接一對相鄰 的直線部23b，并設(shè)置于定子芯的槽的外面以構(gòu)成定子線圈的線圈末端的一部分。另外，圖1僅示出了電線23的一部分；該部分僅包括一對相鄰的直線部23b和連 接這一對直線部23b的一個彎曲部23a。電線23的其他部分具有與圖1所示部分相同的結(jié) 構(gòu)和相同的成形方式。因此，為了避免冗余，下文僅說明電線23的單個部分的成形過程。如圖1所示，電線成形裝置10包括移動板11、加壓板27、彈性元件12和13、凸起 元件14和28、一對凸型和凹型成形模具20和15、基座22、支承元件16，19，24、移動臺21 以及線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和25。移動板11是六面體形，限制為只能在垂直方向D1上移動。如上所述，移動板11 由未圖示的驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動在垂直方向D1上往復(fù)運動。加壓板27也是六面體形，通過彈性元件12和13安裝在移動板11的下表面。更 明確地，在本實施例中，彈性元件12和13的每個由螺旋彈簧制成，一端固定在移動板11的 下表面，另一端固定在加壓板27的上表面。在由電線成形裝置10形成彎曲部23a期間，加 壓板27設(shè)置為在垂直方向D1上向電線23的該部分的彎曲部23a施加壓力。另外，在該實施例中，加壓板27和彈性元件12和13 —起構(gòu)成抑制機構(gòu)，用于在彎 曲部23a成形期間抑制電線23的彎曲部23a在垂直方向D1上凸起。凸出元件14和28直接固定在移動板11的下表面。更具體地，凸出元件14固定 在移動板11的下表面的右前角區(qū)域處，具有相對垂直方向D1傾斜的斜面14a。另一方面， 凸出元件28固定在移動板11的下表面的左前角區(qū)域處，具有相對垂直方向D1傾斜的斜面 28a。基座22位于移動板11的下面，支承元件16、19和24固定于基座上。更具體地， 從圖1可以看出，支承元件16位于并固定在基座22的后端部；支承元件19位于并固定在 基座22的右端部；支承元件24位于并固定在基座22的左端部。支承元件16將凹型成形 模具15固定在其前表面，以便從后部支承凹型成形模具15。在由基座22、支承元件19和24以及凹型成形模具15形成的凹部中，移動臺21設(shè) 置為在水平方向D2上(例如，圖1所示的前/后方向)可活動的。移動臺21具有固定在其上的凸出元件17和26。更具體地，凸出元件17固定在移 動臺21的右端，以便位于固定在移動板11上的凸出元件14的下面。凸出元件17具有斜 面17a，該斜面的形狀與凸出元件14的斜面14a相配合。另一方面，凸出元件26固定在移 動臺21的左端，以便位于固定在移動板11的凸出元件28的下面。凸出元件26具有斜面 26a，該斜面的形狀與凸出元件28的斜面28a相配合。在凸出元件14、28、17和26的上述結(jié)構(gòu)中，當驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動移動板11在垂直方向 D1上往復(fù)運動時，凸出元件14和28的斜面14a和28a分別相對于凸出元件17和26的斜 面17a和26a滑動接觸，從而致使移動臺21在水平方向D2上往復(fù)運動。也就是說，由于斜 面14a和17a之間、斜面28a和26a之間的滑動接觸，驅(qū)動機構(gòu)所提供動力的傳送方向由垂直方向D1改變?yōu)樗椒较駾2。凸型成形模具20固定在移動臺21的中心部分上。另外，線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和 25設(shè)置在移動臺21上，以便分別位于凸型成形模具20的右側(cè)和左側(cè)。接下來，依據(jù)本實施例說明這一對凸型和凹型成形模具20和15的具體結(jié)構(gòu)。如圖1和2A-2B所示，凹型成形模具15具有凹狀的成形面15a和基部15b。成形 面15a形成在基部15b的前上部，其高度H設(shè)置為基本上等于電線23的厚度。另一方面，如圖1和3A-3B所示，凸型成形模具20具有凸狀的成形面20a，一對臺 階部20b和基部20c。成形面20a形成在板狀凸起的后端面上，該凸起從基部20c的后上部 向后突出。臺階部20b分別形成在基部20c的左上邊緣和右上邊緣。另外，臺階部20b用 于在彎曲部23a成形期間與線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和25 (以后說明)的加壓塊30 —起，使 電線23的該對相鄰的直線部23b之間的間隔保持不變。圖4示出在電線20的彎曲部20a成形期間，當凸型和凹型成形模具20和15相互 最接近時凹型成形模具15的成形面15a和凸型成形模具20的成形面20a之間的尺寸關(guān)系。 圖5示出放大的圖4的圓形部分A。值得注意的是，為了簡單起見，這些圖中忽略電線23。 另外，為了比較，在這些圖中，根據(jù)本實施例的成形面15a和20a的形狀用實線表示，而在現(xiàn) 有技術(shù)中用連續(xù)的雙短劃線表示。如圖4所示，在本實施例中，凹型成形模具15的成形面15a和凸型成形模具20的 成形面20a中的每一個包括多個直線部分B1和多個彎折部分B2。成形面15a的每個直線 部分B1與成形面20a的一個直線部分B1相對應(yīng)。成形面15a和20a的每對相對應(yīng)的直線 部分B1 —起形成電線23的彎曲部23a的直線部分B1。類似地，成形面15a的每個彎折部 分B2與成形面20a的一個彎折部分B2相對應(yīng)。成形面15a和20a的每對相對應(yīng)的彎折部 分B2 —起形成電線23的彎曲部23a的彎折部分B2。進一步，在本實施例中，該對凸型和凹型成形模具20和15配置為當它們相互最接 近時，成形模具15和20的成形面15a和20a的每對相對應(yīng)的彎折部分B2之間的間隙W2 小于成形面15a和20a的每對相對應(yīng)的直線部分B1之間的間隙W1。另外，在本實施例中，通過在給定方向上以給定的距離偏離成形面15a和20a的彎 折部分B2的曲率中心，間隙W2設(shè)置為小于間隙W1。例如，如圖5所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，成形面15a的一個彎折部分B2彎成弧形，具有 位于成形面15a內(nèi)部的點C1上的曲率中心。比較起來，根據(jù)本實施例，曲率中心從點C1在 方向Die上朝著成形面20a偏離了距離L1到點C2。類似地，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，成形面20a的 一個彎折部分B2彎成弧形，具有位于成形面20a的內(nèi)部的點C3的曲率中心。比較起來，根 據(jù)本實施例，曲率中心從點C3在方向D2c上朝向成形面15a偏離了距離L2到點C4。另外，偏離成形面15a和20a的彎折部分B2的曲率中心的方向和距離可根據(jù)彎折 部分B2的形狀(例如，圓弧或橢圓弧形)、彎折部分B2的長度、彎折部分B2的曲率半徑以 及電線23的絕緣體的材料和厚度來合理設(shè)置。例如，當電線23的絕緣體包括厚度為0. 1mm 的PPS (聚苯硫醚)層時，距離L1和L2優(yōu)選設(shè)置為0. 05mm。參照圖6，在電線成形裝置10中，線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和25的每一個包括加壓塊 30、引導(dǎo)塊31、固定板33、螺旋彈簧34和固定元件35。線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和25的引導(dǎo)塊31 —起在左右方向上夾住凸型成形模具20從而將凸型成形模具20固定在其間。另一方面，線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和25的固定板33 一起在左右方向上夾住凹型成形模具15從而將凹型成形模具15固定在其間。另外，線圈 節(jié)距保持機構(gòu)18的引導(dǎo)塊31和固定板33都由右側(cè)的支承元件19支承，而線圈節(jié)距保持 機構(gòu)25的引導(dǎo)塊31和固定板33都由左側(cè)的支承元件24支承。對于線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和25的每一個，加壓塊30通過銷釘32固定在固定板 33上。更具體地，加壓塊30和固定板33分別具有形成在內(nèi)部的貫穿孔。并且，加壓塊30 和固定板33的貫穿孔沿左右方向同軸地對齊。固定元件35的軸35b插入加壓塊30的貫 穿孔和固定板33的貫穿孔。彈簧34安裝在固定元件35的軸35b上，并位于固定板33的 貫穿孔外部，以便插入到固定元件35的頭部和固定板33之間。另外，加壓塊30和固定元 件35的軸35b的一個端部分別具有在垂直于軸35b的方向上延伸的銷孔。銷釘32插入到 加壓板30的銷孔和軸35b的一個端部的銷孔中，同時彈簧34壓縮在固定元件35的頭部和 固定板33之間。因此，加壓塊30在遠離電線23的方向上受到彈簧34的彈性力。另外，對于線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和25的每一個，加壓塊30具有斜面30c。另一方 面，引導(dǎo)塊31具有斜面31a，該斜面設(shè)置為在移動臺21移動過程中與加壓塊30的斜面30c 滑動接觸。斜面30c和31a的傾斜角度合適設(shè)置，使得在彎曲部23a成形期間保持電線23 的相鄰直線部23b之間的間隔不變，該間隔決定了定子線圈的線圈節(jié)距。另外，加壓塊30 還具有加壓面30b，用于在彎曲部23a成形期間向電線23的一個直線部23b施加壓力。結(jié)合本實施例說明了電線成形裝置10的結(jié)構(gòu)之后，接下來說明裝置10使電線23 成形的過程。在成形過程中，如圖1到6所示電線23的一部分首先放置到電線成形裝置10上。然后，驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動移動板11向下移動，使凸出元件14和28的斜面14a和28a分 別與凸出元件17和26的斜面17a和26a滑動接觸，從而造成移動臺21向后移動(例如， 在圖6所示的方向D2a上)。因此，凸型成形模具20和線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和25的引導(dǎo) 塊31也隨著移動臺21向后移動。在凸型成形模具20和引導(dǎo)塊31向后移動期間，電線23的彎曲部23a首先彎成為 圖7所示的三角形，并且使引導(dǎo)塊31的斜面31a與加壓塊30的斜面30c滑動接觸。當凸型成形模具20向后移動到達圖8和9所示的成形完成位置，電線23的彎曲 部23a在凸型和凹型成形模具20和15之間被施加壓力，從而通過成形模具20和15的成 形面20a和15a形成階梯狀。更明確地，如圖8所示，電線23的彎曲部23a在凸型成形模具20的成形面20a和 凹型成形模具15的成形面15a之間在其寬度方向上被擠壓，從而形成包括多個直線部分B1 和多個彎折部分B2的階梯狀。這就是說，電線成形裝置10包括由驅(qū)動機構(gòu)、移動板11、凸出元件14，28，17和26 以及移動臺21構(gòu)成的加壓機構(gòu)。加壓機構(gòu)使凸型成形模具20朝著凹型成形模具15移動， 從而在凸型和凹型成形模具20和15的成形面20a和15a之間在其寬度方向上向電線23的 彎曲部23a施加壓力。類似地，電線成形裝置10使電線23成形的過程包括加壓步驟，在該 步驟中凸型成形模具20向凹型成形模具15移動，從而在凸型和凹型成形模具20和15的 成形面20a和15a之間在其寬度方向上向電線23的彎曲部23a施加壓力。另外，在成形過程中，引導(dǎo)塊31的斜面31a和加壓塊30的斜面30c之間滑動接觸，同時加壓塊30分別受彈簧34的彈性力沿著圖8所示的水平方向D4和D5移動，從而分 別在方向D4和D5上向電線23的直線部23b施加壓力。更具體地，在圖8中，左側(cè)直線部 23b由線圈節(jié)距保持機構(gòu)25的加壓塊30向右壓(例如，在水平方向D4上)，而右側(cè)直線部 23b由線圈節(jié)距保持機構(gòu)18的加壓塊30向左壓(例如，在水平方向D5上)。因此，在加壓 塊30的壓制力下，直線部23b之間的間隔，和由該間隔限定的線圈節(jié)距在成形過程中保持 不變。另外，在成形過程中，參照圖9，在彈性元件12和13的彈性力作用下，加壓板27在 其厚度方向上擠壓電線23的彎曲部23a，從而抑制彎曲部23a在其厚度方向上凸起。這就是說，電線成形裝置10使電線23成形的過程還包括抑制步驟，在該步驟中， 電線23的彎曲部23a在其厚度方向上被施加壓力，從而被抑制在厚度方向上凸起。在形成電線23的彎曲部23a以后，驅(qū)動機構(gòu)開始驅(qū)動移動板11向上移動(例如， 在圖9所示的方向Dlb上)，從而使移動臺21向前移動。因此，凸型成形模具20和線圈節(jié) 距保持機構(gòu)18和25的引導(dǎo)塊31也隨著移動臺21向前移動(例如，在圖8所示的方向D2b 上)，直到返回圖10所示的初始靜止位置。然后，電線23從電線成形裝置10上移出，整個成形過程結(jié)束。圖11示出了電線成形裝置10形成的電線23的彎曲部23a。如圖所示，電線23的 彎曲部23a經(jīng)過成形過程形成階梯狀，包括多個直線部分B1和多個彎折部分B2。另外，在 成形過程中，直線部23b之間的間隔P由線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和25保持不變，該間隔限定 了定子線圈的線圈節(jié)距。進一步參照圖12A，在本實施例中，電線23由導(dǎo)電體23c和電絕緣體23d組成，該 電絕緣體包含內(nèi)層23dl和外層23d2。例如，導(dǎo)電體23c由銅制成。例如，絕緣體23d的內(nèi) 層23dl由搪瓷制成。例如，絕緣體23d的外層23d2由PPS制成。從圖12A可以看出對于彎曲部23a的每個直線部分B1，絕緣體23d的厚度在直線 部分B1的整個外周上幾乎保持不變。另外，每個直線部分B1的寬度設(shè)置為彎曲部23a的 所需加工寬度。比較起來，從圖12B可以看出，對于彎曲部23a的每一個彎折部分B2，絕緣體23d 的厚度在彎折部分B2的外周方向上變得不均勻。但是，通過將每對凸型和凹型成形模具20 和15的間隙W2設(shè)置為小于間隙W1，有可能使彎曲部23a的每個彎折部分B2的寬度基本上 等于每個直線部分B1的寬度。也就是說，將每個彎折部分B2的寬度設(shè)置為彎曲部23a的 所需加工寬度是可能的。另外，通過加壓板27在其寬度方向上擠壓彎曲部23a，對于彎曲 部23a的每個彎折部分B2，絕緣體23d在彎折部分B2的彎折外側(cè)(例如，圖12B所示的上 側(cè))的厚度基本上等于在彎折部分B2的彎折內(nèi)側(cè)(例如，圖12B所示的下側(cè))的厚度。根據(jù)本實施例，可能實現(xiàn)以下優(yōu)點。在本實施例中，電線成形裝置10包括一對凸型和凹型成形模具20和15和加壓機 構(gòu)。凸型成形模具20具有成形面20a，凹型成形模具15具有成形面15a。凸型和凹型成形 模具20和15的成形面20a和15a中的每一個包括多個直線部分B1和多個彎折部分B2。 加壓機構(gòu)由驅(qū)動機構(gòu)、移動板11、凸出元件14，28，17和26以及移動臺21組成。加壓機構(gòu) 配置為使凸型成形模具20朝著凹型成形模具15移動，從而在凸型和凹型成形模具20和15 的成形面20a和15a之間在其寬度方向上壓制電線23的彎曲部23a。進一步，在本實施例
10中，凸型和凹型成形模具20和15配置為當它們相互最接近時，成形面20a和15a的每對相 對應(yīng)的彎折部分B2之間的間隙W2在尺寸上不同于，特別地小于成形面20a和15a的每對 相對應(yīng)的直線部分B1之間的間隙W1。上述配置能夠使電線23的彎曲部23a的每個彎折部分B2的寬度基本上等于同一 彎曲部23a的每個直線部分B1的寬度，即使在彎曲部23a的壓制過程中在彎曲部23a的彎 折部分B2處的絕緣體23d變形程度不同于在直線部分B1處。因此，電線23的彎曲部23a 能夠成形為彎曲部23a所有的直線部分和彎折部分B1和B2具有所需的加工寬度。在本實施例中，通過在給定方向上以給定距離偏移凸型和凹型成形模具20和15 的成形面20a和15a的彎折部分B2的曲率中心，間隙W2在尺寸上不同于W1，特別是小于間 隙W1。上述配置能夠在常規(guī)凸型和凹型成形模具的基礎(chǔ)上容易地實現(xiàn)該凸型和凹型成 形模具20和15。因此，凸型和凹型成形模具20和15的制造成本和電線23的成形成本降 低了。在本實施例中，電線成形裝置10還包括由加壓板27、彈性元件12和13構(gòu)成的抑 制機構(gòu)。當加壓機構(gòu)在其寬度方向上向彎曲部23a施加壓力時，在彈性元件12和13的彈 性力的作用下，加壓板27在其厚度方向上向電線23的彎曲部23a施加壓力。因此，利用抑制機構(gòu)，當加壓機構(gòu)在其寬度方向上向彎曲部23a施加壓力時，能夠 抑制電線23的彎曲部23a在其厚度方向上凸起。另外，在每個彎折部分B2的彎折外側(cè)的 絕緣體23d的厚度基本上等于在同一彎折部分的彎折內(nèi)側(cè)的厚度。因此電線23的絕緣性 能是有保障的。另外，上述抑制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)能夠提供低成本的抑制機構(gòu)。在本實施例中，電線成形裝置10進一步包括線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和25，每一個線 圈節(jié)距保持機構(gòu)由加壓塊30、引導(dǎo)塊31、固定板33、螺旋彈簧34和固定元件35組成。因此，在加壓機構(gòu)壓制彎曲部23a期間，利用線圈節(jié)距保持機構(gòu)18和25能夠使電 線23的直線部23b之間的間隔和由該間隔限定的定子線圈的線圈節(jié)距保持不變。以上對本發(fā)明特定的實施例進行了說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解能夠不脫離本 發(fā)明的精神而所作出的各種變形、修改和改進。變形1在上述實施例中，電線23的絕緣體23d具有包括內(nèi)層23dl和外層23d2的雙層結(jié) 構(gòu)。但是，電線23的絕緣體23d也可以是單層結(jié)構(gòu)。變形2在上述實施例中，電線23的絕緣體23d的外層23d2由PPS制成，PPS是一種熱塑 樹脂。但是，外層23d2也可以由例如是PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)的其他熱塑樹脂構(gòu) 成或由例如是環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、ERP(纖維強化塑料)、不飽和聚酯樹脂的熱固性樹脂構(gòu) 成。變形3在上述實施例中，電線23的彎曲部23a大體上是三角形，是包括多個直線部分B1 和多個彎折部分B2的階梯形。但是，彎曲部23a也可以是具備包括多個直線部分和多個彎 折部分的其他形狀。例如，彎曲部23a也可用曲形替代階梯形。另外，彎曲部23a也可以是 部分階梯形和部分曲形。
變形4在上述實施例中，通過偏離凸型和凹型成形模具20和15的兩個成形面20a和15b 的彎折部分B2的曲率中心的方式將間隙W2設(shè)置為小于間隙W1。但是，還可以通過偏離成 形面20a和15b中的僅僅一個的彎折部分B2的曲率中心的方式將間隙W2設(shè)置為小于間隙 W1。變形5在上述實施例中，加壓機構(gòu)配置為向凹型成形模具15移動凸型成形模具20，從而 在凸型和凹型成形模具20和15的成形面20a和15a之間壓制電線23的彎曲部23a。但 是，加壓機構(gòu)還可以配置為向凸型成形模具20移動凹型成形模具15，從而在成形面20a和 15a之間壓制彎曲部23a。變形6在上述實施例中，抑制機構(gòu)的彈性元件12和13由螺旋彈簧實現(xiàn)。但是，彈性元件 12和13還可以采用其他形式，例如橡膠元件和流體彈簧。另外，抑制機構(gòu)還可包括不同數(shù)目的彈性元件，例如一個或三個。變形7在上述實施例中，通過凸出元件14和17的斜面14a和17a與凸出元件28和26 的斜面28a和26a之間的滑動接觸將動力傳動方向從垂直方向D1改為水平方向D2。但是， 還可以通過其他方式來改變動力傳動方向，例如齒條和齒輪機構(gòu)。變形8在上述實施例中，驅(qū)動機構(gòu)配置為朝著基座22移動移動板11，從而使凸型成形模 具20向凹型成形模具15移動。但是，驅(qū)動機構(gòu)還可以配置為朝著移動板11移動基座22， 從而使凸型成形模具20向凹型成形模具15移動。
權(quán)利要求
一種電線成形裝置，用于形成旋轉(zhuǎn)電機的定子線圈的電線的彎曲部，其中電線由具有矩形橫截面的導(dǎo)電體和覆蓋導(dǎo)電體的電絕緣體組成，電線的彎曲部將設(shè)置在旋轉(zhuǎn)電機的定子芯槽的外部，并連接將分別容納在定子芯槽中的兩個槽內(nèi)的電線的一對直線部分，電線成形裝置包括凸型成形模具，其具有包括多個直線部分和多個彎折部分的成形面；凹型成形模具，其具有包括多個直線部分和多個彎折部分的成形面，凹型成形模具的成形面的每個直線部分與凸型成形模具的成形面的一個直線部分相對應(yīng)，凹型成形模具的成形面的每個彎折部分與凸型成形模具的成形面的一個彎折部分相對應(yīng)；和加壓機構(gòu)，其使凸型和凹型成形模具中的一個朝向另一個移動，從而在彎曲部的寬度方向上在凸型和凹型成形模具的成形面之間壓制電線的彎曲部，其中凸型和凹型成形模具配置為，當它們相互最接近時，凸型和凹型成形模具的成形面的一對相對應(yīng)的彎折部分之間的間隙W2在尺寸上不同于成形面的一對相對應(yīng)的直線部分之間的間隙W1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線成形裝置，其中間隙W2小于間隙W1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線成形裝置，其中通過在給定方向上以給定距離偏離成形 面的所述一對相對應(yīng)的彎折部分的至少一個曲率中心，使得間隙W2的尺寸不同于間隙W1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線成形裝置，進一步包括抑制機構(gòu)，其在彎曲部的厚度方 向上向電線的彎曲部施加壓力，從而在加壓機構(gòu)向彎曲部施加壓力期間抑制彎曲部在厚度 方向上凸起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電線成形裝置，其中抑制機構(gòu)由加壓板和至少一個彈性元件 組成，所述加壓板向電線的彎曲部施加壓力，所述至少一個彈性元件向加壓板在彎曲部的 厚度方向上朝向彎曲部施加彈性力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線成形裝置，進一步包括保持機構(gòu)，其在加壓機構(gòu)壓制彎 曲部期間保持所述一對電線的直線部分之間的間隔不變。
7.一種形成旋轉(zhuǎn)電機的定子線圈的電線的彎曲部的方法，其中電線由具有矩形橫截面 的導(dǎo)電體和覆蓋導(dǎo)電體的電絕緣體組成，電線的彎曲部將設(shè)置在旋轉(zhuǎn)電機的定子芯槽的外面，并連接將分別容納在定子芯槽中 的兩個槽內(nèi)的電線的一對直線部分，該方法包括步驟提供一對凸型和凹型成形模具，凸型和凹型成形模具中每一個具有包括多個直線部分 和多個彎折部分的成形面，凸型成形模具的成形面的每個直線部分與凹型成形模具的成形 面的一個直線部分相對應(yīng)，凸型成形模具的成形面的每個彎折部分與凹型成形模具的成形 面的一個彎折部分相對應(yīng)；在凸型和凹型成形模具的成形面之間設(shè)置電線的彎曲部；和使凸型和凹型成形模具中的一個朝向另一個移動，從而在彎曲部的寬度方向上在凸型 和凹型成形模具的成形面之間壓制電線的彎曲部，其中凸型和凹型成形模具配置為當它們相互最接近時，凸型和凹型成形模具的成形面的一對相對應(yīng)的彎折部分之間的間隙W2在尺寸上不同于成形面的一對相對應(yīng)的直線部分之間 的間隙W1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中間隙W2小于間隙W1。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進一步包括步驟在彎曲部的厚度方向上抑制電線的 彎曲部，從而當在寬度方向上向彎曲部施加壓力時抑制彎曲部在厚度方向上凸起。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于旋轉(zhuǎn)電機的定子線圈的電線成形裝置和方法。電線成形裝置包括一對凸型和凹型成形模具及加壓機構(gòu)。凸型和凹型成形模具中的每一個具有包括多個直線部分和多個彎折部分的成形面。加壓機構(gòu)使凸型和凹型成形模具中的一個向另一個移動，從而在彎曲部的寬度方向上向凸型和凹型成形模具的成形面之間的電線的彎曲部施加壓力。此外，凸型和凹型成形模具配置為當它們相互最接近時，凸型和凹型成形模具的成形面的一對相對應(yīng)的彎折部分之間的間隙W2在尺寸上不同于成形面的一對相對應(yīng)的直線部分之間的間隙W1。
文檔編號H02K15/04GK101860140SQ20101018749
公開日2010年10月13日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月6日
發(fā)明者福井則行, 秋本明人, 野畑和宏 申請人:株式會社電裝